一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法技术

本发明专利技术涉及钛材加工技术领域，公开了一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，包括如下四个步骤：步骤一：通过车床回收同牌号、同标准下钛合金铸锭扒皮屑，将铸锭扒皮屑通过屑加工专用破碎机和磁选设备进行破碎、磁选；步骤二：将破碎、磁选后的铸锭扒皮屑进行配料计算，将配料计算得到的物料均分为两份，两份均与海绵钛和中间合金混合均匀后压制成电极块；步骤三：所述电极块按组拼顺序拼接后，以非钨极氩气保护的等离子弧焊接方式焊接成自耗电极；步骤四：将自耗电极在真空自耗电弧炉内经过三次熔炼，得到钛合金成品铸锭。通过本申请上述四个步骤回收铸锭扒皮屑的成本低、效率高，获得的钛合金铸锭质量可靠，成分分布均匀。成分分布均匀。成分分布均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法


[0001]本专利技术涉及钛材加工
，特别是涉及一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法。

技术介绍

[0002]钛合金是一种重要的结构金属，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐热性高等特点，广泛应用于航空航天、舰船兵器、生物医疗、石油化工等领域。由于钛合金原材料及其生产成本高等因素影响，导致其在普通商用及民用领域应用甚少。因此钛屑回收成为钛合金行业近年来重点关注的技术性问题，也是钛合金应用市场进一步开拓的重要途径。
[0003]现有技术下，钛及钛合金回收料类别主要为残料块、料头、冒口、板条等，通过将不同尺寸的块状料组拼焊接多次VAR(真空自耗熔炼炉)或EB炉(电子束冷床熔炼炉)进行初熔，然后再利用VAR炉进行若干次熔炼后获得钛合金铸锭。比如中国专利申请CN201610500892公开的“一种钛合金残料转制异种牌号钛合金的熔炼回收方法”、中国专利申请CN202011183248公开的“一种用真空自耗电弧炉回收重熔钛或钛合金残料的方法”。这种方式回收料种类局限于块状料，无法直接回收屑状铸锭扒皮料，且存在需将块状料加工成定尺物料过程繁琐、块状料焊接过程引入高熔点W夹杂风险高、熔中Al烧损铸锭成分难以精确控制等问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中存在的至少一种问题，本专利技术提供一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法。
[0005]本专利技术实施例提供的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，包括如下四个步骤：
[0006]步骤一：通过车床回收同牌号、同标准下钛合金铸锭扒皮屑，将所述铸锭扒皮屑通过屑加工专用破碎机和磁选设备进行破碎、磁选；
[0007]步骤二：将破碎、磁选后的铸锭扒皮屑进行配料计算，将配料计算得到的物料均分为两份，两份均与海绵钛和中间合金混合均匀后压制成电极块；
[0008]步骤三：电极块按组拼顺序拼接后，以非钨极氩气保护的等离子弧焊接方式焊接成自耗电极；
[0009]步骤四：将自耗电极在真空自耗电弧炉内经过三次熔炼，得到钛合金成品铸锭。
[0010]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，步骤一中通过车床回收同牌号、同标准下钛合金铸锭扒皮屑中的铸锭扒皮屑尺寸的宽度为5mm至10mm、厚度为0mm至1mm、长度为5mm至20mm。
[0011]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，步骤二中扒皮屑添加比例为20％至40％，将破碎、磁选后的铸锭扒皮屑进行配料计算是通过如下公式计算的：
[0012][0013]其中，A表示扒皮屑中某元素对铸锭贡献值，单位为kg，A1至An表示不同批次扒皮屑中某元素含量，单位为wt％，M1至Mn表示不同批次扒皮屑重量，单位为kg，X表示铸锭投料量，单位为kg，N表示扒皮屑添加比例，比例为20％至40％。
[0014]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，步骤二中两份均与海绵钛和中间合金混合均匀后压制成电极块的方法为两次进料、一次压制和双向压制。
[0015]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，两次进料、一次压制和双向压制是将两份中的第一份在混料器中混料60s至80s后加入油压机模腔，采取一次压制的方式压制，一次压制是油压机滑块一次施压完成压制；一次压制完成后两份中的第二份在混料器中混料60s至80s加入油压机模腔，通过浮动缸的作用实现双向压制。
[0016]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，一次压制的压制压强1MPa至3MPa，保压时间为1s至5s，双向压制的压制压强25MPa至30MPa，保压时间为5s至10s。
[0017]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，以非钨极氩气保护的等离子弧焊接方式焊接成自耗电极过程中使用真空等离子焊箱进行焊接。
[0018]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，焊接前真空等离子焊箱抽空≥1.0小时，当炉室预真空≤1.0Pa测漏，漏气率≤0.5Pa/min时充氩，氩气压力≥8000Pa。
[0019]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，步骤四中，三次熔炼中的第一次熔炼自耗电极与结晶器之间留有的间隙在35mm至65mm之间。
[0020]进一步地，上述一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法中，步骤四中，三次熔炼中的第一次熔炼至熔化1000kg
±
100kg时，由起弧期进入正常熔炼期，将熔炼电流降低1kA、熔炼电压降低1V。
[0021]本专利技术有益效果在于：本专利技术实施例提供的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，通过采用两次进料、一次压制和双向压制的方式提高电极块成分均匀性的同时解决了因钛屑添加量大引起电极块开裂的现象，有利于提高铸锭成分均匀性、降低熔炼掉块引起的冶金缺陷风险；通过采用延长抽空时间、加严预真空条件防止屑状料焊点氧化引起铸锭氧超标；通过控制一次熔炼自耗电极与结晶器之间间隙保证熔池到边效果的同时增强熔中排气，避免铸锭氧超标；通过起弧期进入正常熔炼期降低熔炼电流和熔炼电压避免因添加屑状料引起熔炼过程中发生掉块、喷溅，降低熔炼掉块引起的冶金缺陷风险。同时降低异物及高密度夹杂带入风险，有效控制杂质元素增加。得到的钛合金铸锭质量更可靠，成分分布更均匀。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例提供的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法流程示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵时做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0025]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0026]图1为本专利技术实施例提供的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法流程示意图。
[0027]本专利技术实施例提供的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，结合图1，包括S101至S104四个步骤：
[0028]S101：通过车床回收同牌号、同标准下钛合金铸锭扒皮屑，将铸锭扒皮屑通过屑加工专用破碎机和磁选设备进行破碎、磁选。
[0029]具体的，本申请实施例中，通过车床回收同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，其特征在于，包括如下四个步骤：步骤一：通过车床回收同牌号、同标准下钛合金铸锭扒皮屑，将所述铸锭扒皮屑通过屑加工专用破碎机和磁选设备进行破碎、磁选；步骤二：将破碎、磁选后的铸锭扒皮屑进行配料计算，将配料计算得到的物料均分为两份，两份均与海绵钛和中间合金混合均匀后压制成电极块；步骤三：所述电极块按组拼顺序拼接后，以非钨极氩气保护的等离子弧焊接方式焊接成自耗电极；步骤四：将所述自耗电极在真空自耗电弧炉内经过三次熔炼，得到钛合金成品铸锭。2.根据权利要求1所述的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，其特征在于，所述步骤一中通过车床回收同牌号、同标准下钛合金铸锭扒皮屑中的铸锭扒皮屑尺寸的宽度为5mm至10mm、厚度为0mm至1mm、长度为5mm至20mm。3.根据权利要求1所述的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，其特征在于，所述步骤二中扒皮屑添加比例为20％至40％，将破碎、磁选后的铸锭扒皮屑进行配料计算是通过如下公式计算的：其中，A表示扒皮屑中某元素对铸锭贡献值，单位为kg，A1至An表示不同批次扒皮屑中某元素含量，单位为wt％，M1至Mn表示不同批次扒皮屑重量，单位为kg，X表示铸锭投料量，单位为kg，N表示扒皮屑添加比例，比例为20％至40％。4.根据权利要求1所述的一种全流程回收钛合金铸锭扒皮屑的方法，其特征在于，所述步骤二中两份均与海绵钛和中间合金混合均匀后压制成电极块的方法为两次进料、一次压制和双向压制。5.根据权利要求4所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向宏，朱仔成，何涛，李超，杨策，肖奇，王康，雷强，王凯旋，李少强，杜予晅，冯勇，
申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：